选择性激光熔覆制备Ti-6Al-4V钛合金X-Y截面组织形貌研究开题报告
2021-02-22 11:46:23
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景
ti-6al-4v(tc4)合金自 1954年美国成功研制出之后,因具有较高的强度,较好的耐热性、塑性、韧性、成型性、可焊性以及耐蚀性,其用量占到了钛合金总使用量的75%-85%,成为众多钛合金中的王牌合金[1]。tc4合金因具有密度低、比强度高、机械性能好等优点[2],被广泛用于航空、航天、冶金和化工领域[3]。
目前,对tc4钛合金的研究正朝着高性能、低成本化方向发展。特别是在航空航天业,随着人们对飞行器要求的提高及飞行器理念的变化,不进要求钛合金的强度水平不断提高,而且对钛合金的韧性也提出了更高的要求,即要有效提高钛合金强度的同时,要求其韧性也要保持在一定的水平[4]。因此,制备高强度、高韧性、高塑性的钛合金是该材料领域的重要任务。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1.材料制备:以TC4(Ti-6Al-4V)为基体材料,采用选择性激光熔覆成型;
2.性能测试:利用XRD、SEM、EBSD等技术研究熔池横截面的相成分及分布情况,并综合相图等热力学手段给出合理的的解释。
2.2 研究目标
1.掌握选择性激光熔覆制备Ti-6Al-4V钛合金样品的方法。并研究其最佳工艺参数;
2.掌握选择性激光熔覆制备Ti-6Al-4V钛合金样品的制备,及结构与性能的表征方法。
2.3 技术方案
1.选择性激光熔覆制备Ti-6Al-4V钛合金样品。TC4粉粒径为0-45μm,化学成分如下:
表1、TC4原料化学成分(WT%)
元素 | Ti(%) | V(%) | Al(%) | O(%) | Fe(%) | C(%) |
含量 | Bal | 3.88 | 6.13 | 0.13 | 0.04 | 0.017 |
2.通过选择性激光熔覆(SLM)工艺成型,铺粉厚度0.02mm,扫描速率为150mm/s,激光功率 200W,间距为0.06mm,填充速度500mm/s,制备4-6个试样。
3.将TC4钛合金样品打磨抛光,采用XRD、SEM、EBSD等技术研究熔池横截面的相成分及分布情况。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-8周:按照设计方案,制备ti-6al-4v钛合金样品。
第9-12周:采用xrd、sem、ebsd等测试技术及设备对ti-6al-4v钛合金试样的物相、显微结构测试。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]蒋军杰, 选区激光熔化成型医用ti-6al-4v合金的组织和性能研究. 2015, 重庆大学.
[2]c.莱茵斯,m.皮特尔斯.钛与钛合金[m].北京: 化学工业出版社, 2005.
[3]刘丹, tc4钛合金表面激光熔覆复合涂层的组织和耐磨性. 金属热处理, 2015(03): p. 58-62.